[發明專利]計及分布式電源和負荷不確定性的多目標配網重構方法

有效

• 申請號: 201610246588.8
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN105741193B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 衛志農;王薪蘋;孫國強;李逸馳;臧海祥
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公布了計及分布式電源和負荷不確定性的多目標配網重構方法，該方法充分地考慮了風電出力、光伏發電以及負荷的不確定性。本發明首先給出配網優化運行的三個重要評估指標：有功損耗、節點最小電壓值、負荷均衡度，即重構優化的三個目標。接著，采用場景分析法處理風電出力、光伏出力以及負荷中的不確定性因素。最后，利用多目標擾動生物地理學算法與模糊集理論獲得最終重構方案。本發明能夠快速找到多目標配網重構的決策解，具有較高的搜索效率，在消納分布式電源的情況下，通過網絡重構能夠明顯改善網絡的各項指標，使得重構更加符合實際決策過程。

技術領域

本發明屬于電力系統運行分析和控制技術領域，特別涉及一種計及分布式電源和負荷不確定性的多目標配網重構方法。

技術背景

近年來，風電、光伏作為無污染、可再生的綠色能源在全世界范圍內得到越來越廣泛的應用，并入的比重不斷增大。實際電力系統本身就存在負荷波動等諸多不確定性因素，而風電、光伏的并網進一步加劇了其不確定性，對傳統的配網重構技術提出了新的挑戰。

配網重構技術作為未來實施智能電網的基礎，是配電自動化的關鍵技術之一，其在保障電能質量、降低網絡損耗等方面有著重要作用。在研究配網重構的初始階段，主要以配網的某一項評估指標作為優化目標，隨著研究不斷深入，對于單目標重構的研究趨于完善。然而，配網重構實際上是一個復雜的非線性多目標組合優化問題，近期國內外學者對此有一些研究，但在多目標的選取上，以往的研究考慮并不全面，此外，配網中不確定性因素的處理也較為復雜，因而本發明公布了一種新的計及分布式電源和負荷不確定性的多目標配網重構方法。

發明內容

發明目的：本發明的目的在于針對現有技術的不足，提出了一種計及分布式電源和負荷不確定性的多目標配網重構方法，采用場景分析法處理風電出力、光伏出力以及負荷中的不確定性因素，利用多目標擾動生物地理學算法與模糊集理論獲得最終重構方案，為運行人員提供決策方案。

技術方案：本發明提供一種計及分布式電源和負荷不確定性的多目標配網重構方法，包括以下步驟：

步驟1：建立重構優化的三個目標函數，即：有功損耗、節點最小電壓值、負荷均衡度；

步驟2：采用場景分析法處理風電出力、光伏出力以及負荷中的不確定性因素；

步驟3：利用多目標擾動生物地理學算法與模糊集理論獲得最終重構方案。

進一步，所述步驟1包括以下步驟：

步驟101：建立重構優化的第一個目標：配網系統有功損耗，即為：

式中，N_b表示支路數；R_k表示支路k的電阻；P_k表示支路k的有功功率；Q_k表示支路k的無功功率；V_k表示支路k的末端電壓；

步驟102：建立重構優化的第二個目標：最大化電壓最低節點電壓，即為：

式中，V_j表示節點j的電壓標幺值，N表示節點數；

步驟103：建立重構優化的第三個目標：負荷均衡。其通過網絡重構將負荷較重線路上的負荷部分地轉移到負荷較輕的線路上，用系統負荷均衡度指數(system loadbalancing index,SLBI)進行衡量，其值越小越好，即為：

式中，S_j表示流經支路j的實際電流大小；表示允許流經支路j的最大電流；

此外，潮流計算中，還需要考慮以下約束條件：